ЛИТЬЕВОЕ ФОРМОВАНИЕ С ВОДОЙ (WAIM)
Литьевое формование с водой (WAIM) представляет собой одну из новейших и самых многообещающих разработок в области литьевого формования “с поддержкой”. У нее есть ряд преимуществ. Тем не менее, прежде чем запустить в эксплуатацию WAIM, необходимо понять некоторые тонкости, касающиеся оборудования, технологии, материалов и их применения.
Литьевое формование с водой (WAIM) представляет собой одну из новейших и самых многообещающих разработок в области литьевого формования “с поддержкой”. Подобно тому, как это происходит при использовании уже хорошо зарекомендовавшей себя технологии литьевого формования с газовой поддержкой, при реализации технологии WAIM используют жидкость под давлением для создания полой пластмассовой детали в пресс-форме. Из-за сходства между двумя технологиями, они обе могут давать одни и те же преимущества:
• Более низкие материальные затраты;
• Более низкие затраты на инструментарий;
• Больше консолидации деталей и меньше работ по окончательной обработке, чем при осуществлении литья без поддержки или при использовании металлов.
Тем не менее, существующее между газом и водой отличие позволяет технологии WAIM давать также и свои собственные преимущества:
• На 50% меньшую продолжительность цикла охлаждения, чем при литьевом формовании с газовой поддержкой;
• Меньшую толщину стенок на 25% за счет смолы или состава смолы.
При производстве некоторых применений формовщики могут также сочетать технологии с газом и с водой для получения еще больших преимуществ.
Температура извлечения из формы Petra 7010.
Преимущества, предоставляемые технологией WAIM
Охлаждение
WAIM позволяет уменьшить продолжительность цикла охлаждения на значения, доходящие до половины тех, которых достигают при литьевом формовании с газовой поддержкой, как за счет свойств воды, так и за счет структуры самой технологии. Прежде всего, теплопроводность воды в 40 раз выше теплопроводности газа, а ее теплоемкость в четыре раза выше. После инжекции непрерывный поток воды, который создает выемку для полой части, охлаждает пластмассу с внутренней стороны в то же самое время, когда метал пресс-формы охлаждает пластмассу с наружной стороны.
Хотя инструмент пресс-формы выполняет ту же охлаждающую функцию, что и при литьевом формовании с газовой поддержкой, впрыскиваемый газ просто не в состоянии осуществлять охлаждение так же хорошо, как и вода. И, действительно, исследования, проведенные BASF, показывают, что температура деталей, которые формовали с газовой поддержкой, продолжает повышаться и после извлечения из формы. А температура деталей, сформованных с применением технологии WAIM, падает. Кроме того, WAIM позволяет создавать более тонкие стенки, которые быстрее охлаждаются.
Чем тоньше стенки, тем меньше материала
По сравнению с газом, вода обладает большей вязкостью, и не поддается компрессии. При использовании WAIM вода сжимает пластмассы однородно, создавая более тонкие стенки, которые примерно на 25% тоньше тех, которые обычно получают при использовании формования с газовой поддержкой. Особым преимуществом при использовании технологии с водой является однородность толщины стенок там, где имеются изгибы и прочие геометрические формы. А получение более тонких стенок непосредственно связано с экономией материала, так же, как однородность стенок непосредственно связана с однородностью прочности.
Поверхность материала и его эксплуатационные характеристики
Даже при использовании гигроскопических смол, таких как полиамид, процесс впрыска воды не оказывает отрицательного воздействия на эксплуатационные характеристики материала, возможно, потому, что быстрое охлаждение с помощью WAIM предотвращает водопроявление. Молекулярные массы смол, которые формуются с использованием WAIM, сопоставимы с теми, которые имеются у смол, формуемых с газовой поддержкой. В тех исследованиях, которые проводятся BASF, и полиамиды, и полиэфиры при концентрации повторно перемолотых материалов 25% демонстрируют ожидаемое удержание молекулярной массы на протяжении пяти тепловых испытаний. Также детали, сформованные с использованием технологии с водой, можно окрашивать или покрывать порошковым покрытием.
Хорошо зарекомендовавшая себя технология, материалы
WAIM разрабатывалась в течение 10 - 15 лет, и в настоящее время успешно запущена в промышленное производство в Европе. В Северной Америке BASF Corporation использовала свой европейский опыт и внедрила технологию WAIM вместе с мощностями по разработке применений. На своей производственной площадке в Бадд Лейке, Нью-Джерси, компания может осуществлять пилотное литьевое формование с помощью WAIM, технологии с газовой поддержкой или же с помощью сочетания этих двух технологий (GAS-WAIM).
Компания BASF уже оптимизировала несколько марок смол* (LINK) специально для использования с WAIM или GAS-WAIM, а также для изготовления некоторых применений.
Применения.
WAIM особенно хорошо подходит для применений с полыми компонентами:
• • Автомобильных труб для перекачки жидкостей, для масла или охладителей;
• • Дверных ручек автомобилей;
• • Ручек печей и холодильников;
• • Ручек для бензопилы;
• • Подлокотников кресел для офисов;
• • Структурных компонентов для многих отраслей промышленности.
Еще немного информации о WAIM.
У каждой новой технологии свой путь накопления опыта. Поскольку WAIM напоминает литьевое формование «с газовой поддержкой», формовщики, которые уже знакомы с последней технологией, должны очень быстро воспринимать все тонкости, связанные с WAIM. Тем не менее, прежде чем запустить в эксплуатацию WAIM, необходимо уяснить и освоить некоторые тонкости, касающиеся оборудования, изменений технологии, материалов и применений (а также инвестиций).
К счастью, несколько компаний в Европе (а теперь и в Северной Америке) уже проделали значительный объем исследований и разработок для того, чтобы удостовериться в ценности и жизнеспособности данной технологии. Кроме того, для того, чтобы помочь формовщикам освоить WAIM имеются учебные курсы.